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关键词:继电保护 故障分析与处理
科技的进步和经济的发展,各种类型的电气设施出现在人们日常生活和工作中,新型电气设施对供电提出了质量和稳定性的要求,这就使如何保证电网安全稳定成为电力工作的重要环节。在现代化电力事业的发展规划、经营活动和监督管理等各项工作中,继电保护成为电力工作的重中之重。
1、继电保护的概述
(1)继电保护的定义。继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行时应对和处理的办法和措施,探讨对电力系统故障和危及安全运行的对策,通过自动化处理的办法,利用有触点的继电器来保护电力系统及其元件的安全,使其免遭损害。(2)继电保护的功能。当电力系统发生故障或异常工况时,继电保护可以实现的最短时间和最小区域内,将故障设备和元器件断离与整个电力系统;或及时发出警报信号由电力工作者人工消除异常工况,达到减轻或避免电力设备和元器件的损坏对相邻地区供电质量的影响。(3)继电保护的分类。首先,从功能与作用的角度进行划分,继电保护分为:异常动作保护、短路故障保护。其次,从保护对象的角度进行划分,继电保护分为:主设备保护、输电线保护等。其三,从动作原理的角度进行划分,继电保护分为:过电压、过电流、远距离保护等。最后,从装置结构的角度进行划分,继电保护分为:数字保护、模拟式保护、计算保护、信号保护等。
2、常见的继电保护故障分析
由于新型电力控制设备和继电保护信息系统的应用,目前电力网络继电保护工作的整体管理水平有了显著的提升,不过,毕竟电网和电力设施是一个复杂的、庞大的系统,由于主客观各方面的因素影响,在继电保护工作中仍然存在较多的问题,在日常的电力工作中常见的继电保护故障主要有如下几种类型:
(1)继电保护的运行故障。继电保护的运行故障是电力系统中危害性最大且最常见的一种故障形式,表现为:主变差动保护、开关拒合的误动等。例如:在电路网络的长期运行中,局部温度过高有可能导致继电保护装置失灵。继电保护的运行故障最为常见的是电压互感器的二次电压回路故障,是电力网络运行和围护中的薄弱环节之一。(2)继电保护的产源故障。继电保护的产源故障是保护装置本身出现的故障,在继电保护装置的实际运行中,其元器件的质量高低于继电保护产源故障出现频率呈反相关。在电网和用电器中,继电保护装置对于零部件的精度差、材质等都有严格的要求,如果采用质量不合格的零部件和元器件将会增加继电保护产源故障发生的可能性。(3)继电保护的隐形故障。继电保护的隐形故障既是又是大规模停电事故和电力保护系统运行故障出现的根本原因,也是引发电力火灾的主要因素,电力企业继电保护工作人员必须引起高度的重视。
3、处理继电保护故障的措施
为了实现电力事业又好又快地发展,进一步提高电力行业的经济和社会效益,提升电力企业的运行与管理水平,必须针对危害性较大的继电保护故障进行深入调查、分析和研究,制定科学、合理和有效的继电保护故障的处理措施,丰富国内继电保护故障处理的经验,提高电力企业的技术和管理经验。处理继电保护故障的主要措施有:(1)继电保护故障的直观检查法。直观检查法是继电保护故障的观察与处理中较为简单、常见和有效的处理措施,继电保护人员根据操作指令、颜色和气味等简便的方法判定继电保护是否出现故障。一般直观法主要应用于:无法使用专业电子仪器进行测试和检查的故障;继电保护系统中某一插件发生故障时,因暂时缺少备用的产品,而采取的一种临时性处理措施。(2)继电保护检修、更新元件法。继电保护工作中检修、更新元件法是预防、检查和解决保护装置内部故障的主要方法。在电力网络的运行管理中,继电保护人员定期进行变配电系统中各类电力元件的检查与维修,以防止在电力系统运行中出现较大的故障。当发现电力系统中某些原件出现严重故障时,必须及时进行更换,以保证电力系统的安全、稳定运行。(3)建立继电保护故障的管理体系。首先,电力企业必须明确继电保护故障的管理制度。其次,电力企业应注重继电保护人员专业素养的提高。其三,电力企业应提高自身监控系统的改造与升级。最后,继电保护人员还应熟知继电保护故障的管理制度。制度主要包括:故障汇报渠道、故障处理分界与延误故障处理等责任的归属,以保证继电保护故障处理的科学性、及时性和有效性。
4、结语
综上所述,本文在说明继电保护相关概念的基础上,对继电保护的常见故障进行了的分析,提出了做好继电保护故障处理的相关措施,由于篇幅的限制在此提出应该继续加强和完善继电保护工作相关制度和技术规范的基础上,建立继电保护信息的管理系统,构建继电保护故障预警的机制,在体系的范围内有效防止电力系统运行中因继电保护故障而造成的电力事故,对于确保供电安全、提高用电质量、围护区域供电稳定有重要的意义。
参考文献
[1]周进平.继电保护装置的运行原理探究[J].南京理工大学学报,2009,11.
[2]黄子军.继电保护的分类与常见故障形式分析[J].电力学报,2009,10.
[3]徐学明.技术维修在继电保护故障中的处理方法[J].科技创新导报,2008,03.
关键词:火电厂 继电保护 可靠性 技术改造
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0128-01
当火电厂发电机发生故障或异常状况时,继电保护能够在最短的时间和最小的范围内,将故障设备从系统中自动切除,或发出警报由值班人员对异常工况根源进行消除,从而保护设备的完整和相邻地区的供电安全,因此继电保护对于火电厂的可靠运行是非常重要的,在很大程度上确保了经济的发展和社会的稳定。
1 火电厂继电保护的作用分析
当火电厂被保护的电力系统元件发生故障时,继电保护装置能够及时地将跳闸命令传递给最近的断路器,自动地将故障元件从系统中切除,从而降低对其他设备的损坏并确保相邻地区的供电安全。与此同时,火电厂继电保护能够将电气设备的异常工况进行反应,并根据设备运行维护的条件和电气设备的异常工况发出警报,确保值班人员能够及时地对电气设备的异常工况根源进行消除。
2 火电厂继电保护的主要类型
2.1 发电机的继电保护
(1)发电机差动保护。根据位置和连续方式的不同,发电机差动保护又可以分为完全纵联差动保护和不完全纵联差动保护;(2)发电机定子接地保护。发电机单相接地故障电流因中性点接地方式的不同而不同,保护方式也不同,发电机定子接地保护又可以分为100%定子接地保护、基波零序电压定子接地保护和零序电流定子接地保护;(3)发电机失磁保护。根据电力系统对失磁电动机安全运行的要求以及发生失磁故障后机端各电量的变化规律,可以选择合适的原理和动作处理方式来构成失磁保护。
2.2 变压器的继电保护
火电厂变压器继电保护包括以下三种类型:(1)变压器差动保护。火电厂发电机组均需装设独立的主变压器差动保护,其通常为三侧电流差动;(2)变压器中性点间隙过流保护。变压器中性点间隙过流保护又可以分为:间隙过流保护与主变压器零序过流保护共用一组电流互感器;将间隙过流保护与主变压器零序过流保护的电流互感器相互独立,分别接在各自正确的位置上;变压器在出厂时已经装设了主变压器中性点CT,那么间隙过流采用单独CT、灵虚过流采用主变压器自带中性点CT的综合接线;(3)主变压器瓦斯保护。作为变压器内部故障的重要保护装置,瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器油箱内的一切故障。
2.3 发电机-变压器的继电保护
火电厂发电机-变压器继电保护包括以下三种类型:(1)断路器断口闪络保护。除了损害断路器,断口闪络还会影响到整个电力系统的安全运行,因此需要安装断口闪络保护来及时排除断口闪络故障;(2)发电机-变压器组纵差保护。在发电机-变压器保护中,通常并不按变压器和发电机各自单独配置第二套差动保护,而是采用发变组公用一套纵联差动保护方案,从而来简化保护程序和实现快速保护;(3)发电机-变压器过励磁保护。发电机-变压器的过励磁,会损坏发电机和变压器的铁心,而铁心的修复代价较大,因此需要安装发电机-变压器过励磁保护。
3 提高火电厂继电保护运行可靠性的对策
3.1 切实做好火电厂继电保护的验收工作
火电厂继电保护验收工作的质量,直接关系到日后电力系统的安全运行,因此必须切实做好火电厂继电保护的验收工作。继电保护调试完毕后,必须进行专业的验收,然后提交验收单由厂部组织生产、运行和检修等部门进行保护整组实验和开关合跳实验,待结果合格后确认拆动的接线、元件、压板和标志都恢复正常,并且清洁完现场后方可在验收单上进行签字。
3.2 切实做好继电保护装置及其二次回路的巡检工作
通过对继电保护装置及其二次回路的认真巡检,可以及时发现设备潜在的安全隐患,因此必须认真落实和严格执行。工作人员对继电保护装置及其二次回路进行巡检时,主要包括以下内容:开关和压板的位置是否正确;保护压板和自动装置是否安装调度要求投入;熔断器的接触是否良好;各回路的接线是否正常,有无发热、松脱现象及焦臭味;继电器的接点是否完好,带电的触点有无损坏,线圈和附加电阻有无过热现象;指示灯和运行监视灯是否正常工作;CT和PT回路有无开路和短路现象;光字牌、警铃和事故音响能够正常工作;表计参数是否符合要求。
3.3 切实提高运行人员的专业知识和技能水平
首先,运行人员在对继电保护原理和二次图纸进行学习后,必须对现场二次回路端子、信号吊牌、继电器和压板进行核对,严格执行“两票”,并认真做好保护安全措施,按照继电保护的运行规程进行操作。运行人员在每次投入和退出时,都必须严格按设备调度范围的划分,在调度同意后进行操作,并且按照各套保护名称、时限、压板、保护所跳开关的使用说明进行操作,避免在运行操作中出现差错。
其次,运行人员对特殊情况下的保护操作,除了部分在规程中明确规定外,主要是通过培训学习来掌握的,如重瓦联跳主机、主变开关保护;线路过功率切机保护;母线失灵跳主变、线路开关保护;主变零序一段跳母联开关保护;厂用备用分支过流跳各备用段保护等。
3.4 切实做好保护动作的分析工作
当保护动作跳闸后,运行人员不能随即将掉牌信号复归,应该对保护动作情况进行分析,找出其发生的原因并记录在案。在恢复送电以前,运行人员才能将所有掉牌信号进行复归,并尽快恢复电气设备的运行。在事后,运行人员要认真做好保护动作分析记录和运行分析记录,对发生异常工况的保护装置进行现场检查和认真分析,寻找故障发生的原因,并且针对性提出预防对策,避免同类事故的再次发生。
3.5 切实做好系统的技术改造工作
具体说来:(1)在系统技术改造中,对保护进行重新选型和配置时,首先要考虑是否满足可靠性、灵敏性、选择性和快速性,其次要考虑调试和运行维护是否方便,并且便于统一管理;(2)对超期服役、缺陷较多且功能不满足电网要求的110 kV和220 kV线路保护由晶体管型、整流型更换为CKJ、CKF集成电路和微机线路保护;(3)对现场二次回路老化,保护压板及继电器的接线标准头、电缆标识牌模糊不清,以及信号掉牌没有标志的现象,要重新进行标示,做到准确、美观和清晰。
参考文献
【关键词】110kV线路;继电保护;改进措施
引言
继电保护是对电力系统的故障和影响电力系统安全运行的异常工况进行研究,利用继电保护设备来保护电力系统和相关元件,从而实现反事故自动化的一种措施。继电保护可以保护电力系统正常运行,对电力系统的安全运行具有重要意义。随着我国社会经济和电力事业的不断发展,我国的继电保护系统也取得了较好的发展,其安全性和可靠性都获得了一定的提升。但是,随着供用电量的增加,人们对供用电安全性的要求越来越高,如何完善继电保护成为人们关注的话题。本文对继电保护概念和要求进行简要分析,结合一起110kV线路故障,对继电保护动作进行探讨,并结合相关知识提出了一些改进意见,希望能为我国电力事业的安全、高效发展做出一点贡献。
1 继电保护的作用和基本要求
1.1 继电保护的作用
在110kV线路中,继电保护装置可以有针对性的自动切除故障元件,从而减少故障设备的损坏,也可以避免故障设备对电力系统的其他部分造成影响,还可以有效降低事故影响;当电力系统中的设备出现异常状况时,继电保护装置可以依据具体情况做出反应,例如跳闸、收发信号等。因此,继电保护对于电力系统的安全运行具有重要意义。但是,继电保护并不是万能的,它只能在一定的延时范围内,依据故障的大小和损坏的程度做出反应,避免出现不必要的附加损害。
1.2 继电保护的基本要求
要实现继电保护装置对电力系统的保护作用,继电保护装置必须满足四个基本要求:(1)可靠性。继电保护装置必须具有可靠性,能对故障动作做出反应,在正常运行时不应该出现错误反应。(2)选择性。继电保护装置应该有一定的选择性,可以针对电力系统中的故障进行选择性切除,例如断开与故障点距离最近的断路器。(3)速动性。当电力系统出现故障的时候,继电保护装置必须在最短的时间内切除故障部位,从而降低故障部位对其他设备的影响。(4)具有一定的灵敏度。继电保护的灵敏度是指当电力系统的设备或者线路在保护范围内出现金属性短路等故障时,继电保护装置要及时做出反应,不应该出现拒绝动作。
2 110kV线路距离保护
电力系统中的距离保护是指根据反应故障点到保护安装点之间的距离来确定动作时间的保护原理。在110kV线路中,距离保护的I段、II段都具有比较高的灵敏度,可以在各种类型的多电源网络中确保动作具有选择性。但是,距离保护不能实现整条线路的速动,当故障位于线路的末端时,要实现线路的安全运行,就只能通过二段后备保护来切除故障。
距离保护分为接地距离保护和相间距离保护两个类型。接地距离保护作用于线路接地故障,一般使用零序电抗继电器,接地距离的I段是主保护,II段和III段是后备保护;相间距离保护作用于线路相间短路,一般使用方向阻抗继电器,相间距离的I段是主保护,II段和III段是后备保护。从具体运行过程来看,距离保护的I段是速断保护,作用时间短,反应迅速,但是I段保护并不能完全覆盖整条线路,一般只能达到该段线路全长的80%左右;距离保护的II段是一种带时限保护,其保护范围可以覆盖该段线路并有一定的延伸范围;距离保护的III段可以保护所在线路段以及该线路段的下一段线路,还有一定的延伸范围。
3 110kV线路故障分析及改造措施
3.1 线路故障分析
几年前,某市的110kV线路发生了一起线路故障,在故障前,甲站和乙站是利用110kV的双回线连接的,在线路的两端都设有110kV的线路保护。在该线路上还接有三个100kV的终端变电站,但是没有设置相应的线路保护。具体接线方式如图1所示。
当时乙线发生故障(图中X处),乙站与故障点接近的继电保护动作跳开开关,0.3秒后甲线的继电保护动作跳开开关,0.5秒后接近甲站的乙线继电保护开关跳闸,约1.7秒后,甲站的乙线继电保护开关重合,随后的十几秒内,乙站附近的甲线和乙线继电保护开关先后重合。当故障发生时,乙线两侧的继电保护装置跳闸是正常的继电保护动作,但是乙站附近甲线的继电保护开关跳闸是不符合正常的继电保护要求的,本文针对这一现象进行了调查分析,发现当天故障点遭到雷击接地,故障点既属于乙站乙线的距离保护范围,也属于甲站乙线距离二段保护的范围。当乙站附近的乙线继电保护装置跳闸后,甲线变成单向运行,保护的范围产生了变化。而故障点还属于乙站甲线的范围,继电保护装置就出现跳闸反应,此处跳闸后,故障点还在甲站乙线的距离保护范围内,继而引发甲站乙线机电保护装置跳闸。
3.2 改进措施
【关键词】 继电 保护 趋势
我国自上世纪90年代后期开始也开展了配电自动化研究与应用工作,目前,经过十几年的探索与实践,配电自动化技术已经比较成熟,为故障的快速和科学处理奠定了良好的基础。长期以来,在配电自动化系统的故障处理功能研究领域,国内外开展了大量卓有成效的研究。
1 继电保护的发展现状
1.1 继电保护的现状
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。几十年来,随着我国电力系统向高电压、大机组、大电网发展,继电保护技术及其装置应用水平获得很大提高。在20世纪50年代以前,继电保护是用电磁型的机械元件构成的。随着半导体器件的发展,利用整流二极管构成的整流型元件和由半导体分立元件组成的保护装置得到了推广利用。20世纪70年代以后,利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到广泛应用。到80年代后,计算机技术发展很快,利用计算机强大的计算分析能力来分析电力系统的有关电量,判定系统是否发生故障。目前,在电力系统中,微机型继电保护及自动装置得到了广泛应用,它与传统保护相比有明显的优越性。
继电保护技术与其他技术不同的是,新技术不能完全取代老技术。电力系统中运行的继电保护可以说是“四世同堂”。由于计算机网络的发展和其在电力系统中的大量采用,给微机保护提供了无可估量的发展空间,微机硬件和软件功能的空前强大,变电站综合自动化的提高,电力系统光纤通信网络的逐步形成,使得微机保护不再是一个孤立的、任务单一的、消极待命的装置,而是积极参与、共同维护电力系统整体安全稳定运行的计算机自动控制系统的基本组成单元,进入20世纪90年代以来,它在我国已得到了广泛应用,受到电力系统运行人员的欢迎,已经成为继电保护装置的主要形式,从而使得继电保护成为电力科学中最活跃的分支。电力系统的快速发展又给继电保护技术提出了艰巨的任务,电子技术、计算机技术、通信技术又为继电保护技术的发展不断注人新的活力。
1.2 继电保护技术的发展趋势
继电保护技术的未来趋势是向微机化、网络化、一体化的方向发展。电力系统对继电保护的要求不断提高,除了实现基本功能外,还应具有故障信息和数据的存储、对数据的快速处理、与其他继电保护联网、共享信息和网络资源等能力。因此,继电保护的微机化是保护技术的必然发展趋势。
保证系统安全稳定运行,就要求各个继电保护共享全系统的运行和故障信息的数据,各个继电保护在分析这些信息和故障的基础上协调动作,才能确保系统的安全稳定运行。实现这种功能的基本条件是将全系统的继电保护全部用计算机网络连接起来,实现继电保护的网络化。计算机网络作为信息和数据的通信工具,已成为当前的技术支柱,那么实现继电保护的网络化,在当前的技术条件下是完全可能的。
如果实现了继电保护的微机化和网络化,继电保护可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将自身所获得的信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,各个继电保护不但可完成本身基本功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,即实现了保护、控制、测量、数据通信一体化。
2 继电保护的目标
2.1 继电设备的故障
电力系统继电保护是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。电力系统中的电气设备在运行中,受自然的(如雷击、风灾、机械损伤等)外力破坏、内部绝缘击穿、人为的(如设备制造上的缺陷、误操作等)原因等,不可避免地会发生各种形式的短路故障和不正常工作状态。
电气设备故障最常见的是短路,其中包括三相短路、两相短路、大电流接地系统的单相接地短路及电气设备内部线圈的匝间短路。在大电流接地系统中,电气设备短路故障以单相接地短路的机会最多。
最常见的异常运行状态是电气元件的电流超过其额定值,即电气元件处于过负荷状态。长时问的过负荷会使电气元件的载流部分和绝缘材料的温度过高,从而加速设备的绝缘老化,或者损坏设备,甚至发展成事故。故障和异常运行状态都可能发展成系统中的事故。事故是指整个系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,以致造成对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不被允许的地步,甚至造成设备损坏和人身伤亡。在电力系统中,为了提高供电可靠性,防止造成上述严重后果,要对电气设备进行正确的设计、制造、安装、维护和检修;对异常运行状态必须及时发现,并采取措施予以消除;一旦发生故障,必须迅速并有选择性地切除故障元件。
2.2 继电保护装置的任务
继电保护装置是一种能反映电力系统中电气元件发生故障或异常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务有以下两方面:
(1)当电力系统中被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,并保证无故障部分迅速恢复正常运行。
(2)当电力系统被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要动作和由于干扰而引起的误动作。
继电保护装置的功能,就是将检测到的电气量与整定值或设定的边界进行比较,在越过整定值或边界时就动作。这里的越过有两层含义:①对于反应被测量的增加而动作的保护装置,是指测量的量大于整定值或越过边界到界外;②对于反应被测量的减小而动作的保护装置,是指测量的量小于整定值或越过边界进入界内。
3 对继电保护的要求
继电保护的种类有很多,按保护基本工作原理不同归类:有反映稳态量的常规保护和反应暂态量的新原理保护两大类。其中,根据所反应参数不同,常规保护有过电流保护、低电压保护、距离保护、差动保护、高频保护、方向电流保护、零序保护及气体保护等;新原理保护有工频变化量保护和行波保护等。按保护动作原理不同归类:有机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等。实际上继电保护的动作原理也表明了继电保护技术发展的进程,目前通常把微机保护之前的保护称为传统保护或模拟保护,与此相对应,微机保护还可称为数字保护。
为了能正确无误而又迅速地切除故障,要求继电保护具有足够的选择性、快速性、灵敏性和可靠性。
3.1 选择性
系统发生故障时,继电保护装置应该有选择地切除故障部分,非故障部分应能继续运行,使停电范围尽量缩小。
继电保护动作的选择性,可以通过正确地整定上下级保护的动作时限和电气动作值的大小来达到配合。一般上下级保护之问的时限差取0.5~0.7s,即同一故障电流通过时,上一级保护的整定时间应比下一级保护整定时间长0.5~0.7s,故下一级开关比上一级开关先动作。
3.2 快速性
快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减少电压降低的工作时间。理论上讲,继电保护装置的动作速度越快越好,但是实际应用中,为防止干扰信号造成保护装置的误动作及保证保护问的相互配合,继电保护不得人为地设置动作时限。目前最快的继电保护装置的动作时间约为5ms。
3.3 灵敏性
灵敏性是指继电保护装置对其保护范围内的故障的反应能力,即继电保护装置对被保护设备可能发生的故障和不正常运行方式,应能灵敏地感受和很灵敏地反应。上下级保护之间灵敏性必须配合,这也是保证选择性的条件之一。
3.4 可靠性
为保证继电保护装置具有足够的可靠性,应力求接线方式简单,继电器性能可靠,回路触点尽可能减少。除此之外,还必须注意安装质量,并对继电保护装置按时进行校验和维护。
以上四个基本要求贯穿整个继电保护内容的始终,要注意四个基本要求间的矛盾与统一,例如强调快速性时,可能会影响到可靠性和选择性;强调选择性时可能会影响到快速性。可以想象,同时满足四个基本要求的继电保护装置,其造价一定昂贵。所以对具体的保护对象,装设怎样的继电保护装置,在满足技术条件的同时,还要分析其经济性。
继电保护发展到今天,它的构成原理已形成了两种逻辑:一种为布线逻辑,另一种为数字逻辑。布线逻辑的继电保护装置,其功能靠接线来完成,不同原理的继电保护装置其接线也不同;数字逻辑的继电保护装置其功能由计算(程序)来完成,不同原理的装置计算方法(程序)不相同,但硬件基本相同。布线逻辑的装置要实现一种完善的特性(如四边形阻抗边界),接线将十分复杂,有些边界还不可能实现。数字逻辑的装置其原理是由计算(程序)来实现的,因此,可实现特性完善的装置。
4 结语
继电保护技术的发展先后经历了机电型、晶体管型、集成电路型和微机型,从初期的机电型发展到今天的微机型,已经历了四代的更新。继电保护的种类虽然很多,但就其基本组成而言,整套继电保护装置是由测量部分、逻辑部分和执行部分三部分组成。
【关键词】变电运行;继电保护;问题研究
随着经济的发展以及电能消耗的增加,电网运行的安全性与稳定性逐渐成为了供电系统的工作重点,而变电系统的安全与稳定又从根本上决定了整个电网的安全与稳定,鉴于变电系统运行中的继电保护问题直接关系到了系统的运作,这就为我们研究变电中的继电保护问题以及相应的保护策略提供了现实的必要性。
1 变电运行中的继电保护问题
依据设备的负荷以及使用情况,我们可以对变电设备的运行状态进行分类,并根据每一种类别的特点及状态判断其是否存在问题,进而依据问题寻找其产生的原因并采取相关的解决措施。变电设备运行的种类可以划分为:
(1)正常运行的状态,这种状态下的设备处于正常运转的状态,甚至是最佳的工作状态,没有安全隐患的威胁,也没有任何的运作不良的现象;
(2)设备处于大体可以的状态,即设备可以正常运作工作,但是在检修的过程中还是发现了一些隐患以及细小的问题,暂时并不影响设备的正常使用;
(3)设备的状态处于令人担忧的状态,虽然暂时看来设备可以正常运行,但是其存在的隐患,随时可能造成设备的瘫痪,需要使用人员密切的关注;
(4)最后一种状态便是设备处于危险的状态,变现为设备难以正常工作,问题毛病显现,急需要修理与更换。
我们可以依据设备的状态以及产生问题的原因采取不同措施来进行继电的保护分析工作,具体来讲工作人员可以做到的工作包括:
(1)树立整体意识。在继电的保护工作中工作人员应该明确继电保护的不仅仅是某一个设备或是装置,而是整个继电系统,为了保证系统的正常运作以及自动化水平的提高,保护措施的采取需要能够使得一次设备与二次设备有效地结合。
(2)感应式互感器在系统中具有对实际情况以及信息进行采样的作用,每路的采样系统给都使用了双AD系统,数据都通过统一的通道进行输送,极大的降低了设备的故障发生几率,为了实现对于这一重要装置的检测与维护,需要工作人员对于合并数据进行分析,进而推断互感器是否出现了故障,从而提高继电保护的实效性。
(3)为了防止继电系统的故障与瘫痪,新型智能化变电站在实际创建的过程中采用GOOSE网络模式进行数据的传输,断路器与保护之间要使用点对点的传输方式;同时也要保证各个系统的独立性,从而减少系统网络间的相互干扰。
(4)继电系统的工作状态以及工作效率很大程度上取决于安装的技术标准以及与环境的想适应性,所以安装时候一定要严格按照相关标准进行操作,保证系统的稳定性以及可靠性;此外,系统安装完成后,在使用的过程中也要注意对其进行不间断的检修与保养、维护与更新,定期的将历史数据、实验数据与现时数据进行对比,通过对数据偏差范围的合理性进行鉴别,确定系统是否存在着问题与隐患,同时也需要对保护装置与其他的同类装置进行比较,确定其在结构上是否存在着问题与缺陷,是提高系统安全性的有效手段。
2 变电运行中继电保护策略
变电系统的安全性是保护工作不变的主体与重点,继电保护技术对于提高系统配置的科学水平、网络结构的安全性进而保证整个电网的安全性都有着关键性的意义与作用,需要我们认真研究继电保护的策略。
2.1 主变压器的继电保护策略
主变压器是系统的关键设备,需要对其进行全面的保护与防护,不仅要进行及时的检修还要采取相关的防护技术,为此可以在高低压之间安装性能好、可靠性高的继电保护装置,对其电压进行保护,根据相关的规范以及标准,电压保护设施是以采用双配置的系统,即在配置的时候要保证主、后备一体化的方案能够使得第一套的智能终端与差动保护相对应,第二套的配置系统能够与MU对应,这不仅是因为继电保护装置并不通过SV获取数据,而是通过检测装置直接获得有关电压电流的详细情况,防止了网络对于继电系统的干扰;其次,因为变压器的终端设施不仅要与保护设施相连接,还要与GOOSE网络相连接,从而可以保证保护设施故障的时候,操作系统能够对其进行智能控制,进而保证整个继电系统的正常运行。
2.2 线路的继电保护策略
在线路系统的保护过程中,需要将测控与保护结合进行,使用单套间隔的配置来进行,同样也需要与GOOSE 网络进行连接,通过断路器的直接采样来保证系统对其的实时监控。线路继电的保护装置也需要与合并单元、智能终端进行串联,并通过互感器输送电流信号,合并单元会对输送进来的数据进行打包处理,再通过光纤控制信号的传输。
2.3 母线的继电保护策略
母线是整个系统线路的骨干,一旦发生事故,将会使得整个线路系统发生瘫痪,影响系统的正常运行,这就需要做好主线的防护工作。母线继电保护策略与线路保护策略具有相通相似之处,即都采用了单套式的配置进行保护,有利于将保护设施与监控系统进行集成;不同之处表现为对母线的继电防护主要采用分布式的设计方法,同时其保护结构也更加的简单,并且母线的继电保护系统具有差错的自检与自动处理功能,能够及时的发现系统中的隐患。
通过以上的分析与总结,我们可以看出不同的系统具有不同的继电保护方案,但都无一例外的引进了计算机技术与先进的通信技术,提高了继电保护的自动化水平,提高了继电保护的可靠性与反应速度,进而提高了变电系统的安全性。
3 结语
变电系统运行中的继电保护问题涉及到了整个电网的正常运行,其可靠性与安全性对于电网的稳定性有着关键意义与作用,通过以上的分析与论述,我们可以看出变电运行中的管理工作人员不仅需要保证自身的安全,更需要使用相关技术与知识,保证变电继电保护工作的有效性,进而保证整个电网的正常运行。
本文对于继电保护的相关策略进行了简单的论述,仅供相关人士参考使用,我们相信随着电力行业的发展以及计算机技术的不断突破,变电运行中的继电保护技术必将得到提升,保护水平也将会不断提高。
参考文献:
[1]宫世宽.变电运行中的继电保护问题解析[M].科技创业家,2014(02).